Para ilmuwan akan mengubah debu berlian bernilai rendah menjadi material kuantum yang kuat
Para peneliti di Universitas Melbourne dan Organisasi Penelitian Ilmiah dan Industri Persemakmuran (CSIRO) di Australia telah bekerja sama dengan Institut Nasional Sains dan Teknologi Kuantum Jepang (QST) untuk mengembangkan metode manufaktur canggih untuk mengubah debu berlian bernilai rendah menjadi bahan berperforma tinggi untuk teknologi kuantum. Misi yang bertujuan untuk meningkatkan keahlian Australia dalam teknologi kuantum juga akan mengurangi ketergantungan negara tersebut pada rantai pasokan global untuk material kuantum di masa depan. Kata yang saat ini sedang populer mungkin adalah AI atau kecerdasan buatan, namun teknologi yang dinanti-nantikan pastinya adalah teknologi kuantum. Dari komputasi hingga penginderaan, teknologi kuantum berpotensi merevolusi dunia yang kita tinggali saat ini. Mulai dari deteksi ancaman hingga navigasi global, penginderaan biomarker hingga komputasi dengan kecepatan yang tak terbayangkan, era kuantum menjanjikan bahwa dunia kita tidak akan terlihat sama lagi. Namun, tantangan utama menuju kenyataan tersebut adalah suhu pengoperasian teknologi kuantum. Sebagian besar aplikasi memerlukan suhu sangat dingin yaitu nol mutlak (-273 derajat Celcius) untuk beroperasi. Mencapai suhu tersebut untuk pengoperasian sehari-hari sangatlah mustahil. Inilah sebabnya para peneliti mencari material kuantum yang beroperasi pada suhu kamar, dan berlian adalah salah satunya. Bagaimana kuantum berlian? Pada tingkat molekuler, berlian tersusun dari kisi atom karbon. Setiap atom karbon dalam berlian terikat pada empat atom karbon lainnya. Berlian tingkat kuantum adalah kasus khusus yang mengandung cacat skala atom. Cacat ini tidak terjadi secara alami tetapi diciptakan. Salah satu cacat yang umum digunakan adalah Pusat Kekosongan Nitrogen (NV), di mana atom karbon digantikan oleh atom nitrogen dan atom karbon di sekitarnya hilang, sehingga menimbulkan kekosongan. Pusat NV dapat digunakan untuk penginderaan kuantum untuk mengukur medan magnet, medan listrik, suhu, dan banyak lagi. Namun, menghasilkan pusat NV pada berlian memerlukan biaya yang intensif dan mahal. Jika debu berlian digunakan, maka akan memiliki sifat yang sama dengan berlian, namun menggunakan bahan bernilai rendah untuk mencapai hasil yang sama. Membangun keahlian dan ketahanan Meskipun teknologi kuantum adalah masa depan, perkembangannya di suatu negara bergantung pada akses terhadap bahan khusus dan pengetahuan manufaktur. Tujuan Australia adalah mengembangkan jalur terukur untuk memproduksi berlian tingkat kuantum dari bahan yang tersedia secara lokal. Bekerja sama dengan QST, Jepang, memungkinkan peneliti Australia mengakses kemampuan dan menguji pendekatan fabrikasi baru, sekaligus memastikan kedaulatan teknologi ketika era kuantum tiba. Di saat rantai pasokan global sangat tidak dapat diandalkan, para peneliti Australia berupaya mengurangi risiko rantai pasokan bagi perusahaan rintisan dan industri di masa depan melalui peningkatan kapasitas dalam negeri. Dalam jangka pendek, para peneliti akan fokus pada peningkatan konsistensi dan kinerja nanodiamond kuantum dan menempatkan pusat NV sedekat mungkin dengan permukaan. Nanodiamond juga perlu diuji stabilitas dan kemampuan penginderaannya, yang akan divalidasi lebih lanjut oleh CSIRO. Jika pendekatan ini dapat ditingkatkan, hal ini akan membantu Australia mengubah debu berlian menjadi material kuantum berperforma tinggi untuk masa depan yang futuristik.
Diterbitkan : 2026-06-25 13:21:00
sumber : interestingengineering.com
